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ETFE膜結構的6063鋁型材陽極氧化表面斑點腐蝕缺陷的成因分析

時期:2023-12-21 09:30:03 點擊數:12

063鋁型材經陽極氧化后,具有具有良好的耐蝕性能和裝飾性能,近年來,隨著國民經濟的發展及人們生活水平的提高,鋁合金門窗、鋁合金幕墻的使用越來越普及,然而不少的鋁合金在使用一段時間以后,表面出現形態各異的腐蝕缺陷,其中斑點腐蝕較為常見,嚴重影響鋁型材的使用性能及裝飾效果。為了合理改善鋁型材的表面質量,達到控制表面斑點腐蝕的目的,很有必要對斑點缺陷做深入細致的分析。本文以6063鋁型材經陽極氧化后表面出現的斑點腐蝕為研究對象,分析斑點腐蝕的本質、成因及生成機理,探討產生斑點腐蝕的關鍵因素。


斑點腐蝕的成因分析


  影響斑點腐蝕的主要因素有預處理過程中的堿洗溫度、堿洗時間以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量與合金的擠壓狀態等。在諸多因素中,擠壓狀態起著關鍵性的作用,它關系到對腐蝕性能有較大影響的Zn、Fe、Si等元素的分布,以及金屬鍵間化合物等粒子的析出位置。在較粗的擠壓條紋區中,斑點腐蝕分布具有明顯的方向性,因為這個區域擠壓時阻力較大,應力多在此集中,該處金屬的晶格發生嚴重畸變,成為局部高自由能區,在隨后的再結晶過程中優先形核,為了降低界面能和處于穩定態,此處晶粒不僅異常長大,而且Mg2Si陽極相、游離Si、FeSiAl、FeAl3等陰極相優先析出,為后續的斑點腐蝕創造了條件。

  由于上述原因,在析出游離Si、FeSiAl、FeAl3等金屬問化合物的晶界附近出現硅鐵元素的貧乏區,此區近乎為純鋁,電位為負是陽極,它與金屬間化合物(是陰極)構成了微電池,在腐蝕介質的作用下,微電池中陰極相(如游離Si、FeSiAl、FeAl3)周圍的Si、Fe貧乏區(是陽極相)優先溶解,而Mg2Si也發生溶解,結果陽極相周圍Al的溶解形成了帶有殘留物的腐蝕坑,陽極相溶解則形成沒有殘留物的腐蝕坑。當腐蝕條件繼續惡化(如溫度上升、堿洗時間長等)的情況下,基體Al繼續溶解,腐蝕坑向深的方向發展,于是表面形貌就表現為部分帶有殘留物的腐蝕坑和部分無殘留物的腐蝕坑,由二者構成了前面所述的斑點腐蝕。


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